Princípio de Le Châtelier: diferenças entre revisões

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→‎Pressão: Análise do comportamento do sistema a partir da definição de Kp, e breve conclusão
(Explicação do efeito da temperatura sobre o equilíbrio químico a partir de equações da termodinâmica, e um breve resumo)
(→‎Pressão: Análise do comportamento do sistema a partir da definição de Kp, e breve conclusão)
== Pressão ==
 
=== Relação com os mols de gás ===
Algumas fórmulas, tais como a equação de Clapeyron, que diz que P . V = n . R . T, nos dizem que pressão e volume são inversamente proporcionais. Isso é realmente válido. Ao diminuir o volume de um sistema, pode-se dizer que aumenta-se a pressão dele. Para o deslocamento de equilíbrio, a mesma lógica seguirá. Ao se diminuir a pressão de um sistema, o equilíbrio será deslocado no sentido do maior volume estequiométrico (maior número de mols no estado gasoso). Enquanto isso, com o aumento da pressão do sistema, o equilíbrio é deslocado no sentido de menor volume estequiométrico (menor número de mols no estado gasoso).
O deslocamento de equilíbrio provocado pela mudança das pressões parciais das espécies químicas ocorre quando há diferença na quantidade esteqiométrica de mols de gás entre reagentes e produtos de uma reação. Isso ocorre porque a variação na pressão (com temperatura constante) está vinculada a uma mudança de volume. Essa variação no volume acarretará mudança desigual nas pressões parcias de reagentes e produtos, fazendo com que se saia da condição de equilíbrio. O sistema agirá, então, no sentido contrário à perturbação, retornando gradualmente ao ponto de equilíbrio.
 
É possível prever qual será o comportamento do sistema seguindo o seguinte raciocínio:
Quando recorremos a mesma reação de síntese de amônia dos exemplos anteriores, podemos observar a relação da pressão com o deslocamento de equilíbrio.
 
<math>P_aV=n_aRT
</math>
 
<math>P_a=\frac{n_a}{V} RT</math>
 
Com esse resultado, façamos a análise semelhante à do caso anterior, e seguindo a mesma reação exemplo <chem>aA + bB <=> cC </chem> , sendo as letras minúsculas os coeficientes da reação e admitindo todas as espécies no estado gasoso
 
No equilíbrio <math>Q_p = K_p</math> , e Kp é constante em relação ao volume
 
 
<math>Q_p=\left ( \frac{Pc^c}{Pa^a Pb^b} \right )=\left ( \frac{n_c ^c}{n_a^a n_b^b} \right )\left ( \frac{V^aV^b}{V^c} \right )</math>
 
sendo as quantidades em mol constantes, Qp varia com o volume segundo a relação:
 
<math>Q_p \propto V^{-\Delta\nu}</math> , com <math>\Delta\nu</math> sendo a variação da quantidade em mols de espécies químicas gasosas na reação
 
* <math>\Delta\nu</math> Positivo (mais produtos gasosos que reagentes gasosos)
 
Para esse caso, Qp é proporcional ao volume elevado a um número negativo. Assim, o aumento do volume (diminuição da pressão) diminui Qp. Por isso, há tendência de se formar produtos e consumir reagentes, para que Qp aumente e retorne ao valor inicial. Dizemos que a diminuição da pressão favoreceu o sentido de formar produtos.
 
Por outro lado, a diminuição do volume (aumento da pressão) aumenta Qp. Assim, há tendencia de se formar reagentes e consumir produtos, para que Qp diminua e retorne ao seu valor de equilíbrio. Dizemos que o aumento da pressão favoreceu o sentido de formar reagentes.
 
* <math>\Delta\nu</math> Negativo (mais reagentes gasosos que produtos gasosos)
 
Para esse caso, Qp é proporcional ao volume elevado a um número positivo. Assim, o aumento do volume (diminuição da pressão) aumenta Qp. Por isso, há tendência de se forma reagentes e consumir produtos, para que Qp diminua e retorne ao valor inicial. Dizemos que a diminuição da pressão favoreceu o sentido de formar reagentes
 
Por outro lado, a diminuição do volume (aumento da pressão) diminui Qp. Assim. há tendência de se formar produtos e consumir reagentes, para que Qp aumente e retorne ao seu valor de equilíbrio. Dizemos que o aumento da pressão favoreceu o sentido de formar produtos.
 
 
Para ambos os casos é clara a relação:
 
'''O aumento na pressão favorece o sentido em que há menos mols de gás'''
 
'''A diminuição na pressão favorece o sentido em que há mais mols de gás'''
 
=== Exemplo e aplicabilidade ===
Quando recorremos a mesma reação de síntese de amônia dosdo exemplosexemplo anterioresanteriore, podemos observar a relação da pressão com o deslocamento de equilíbrio.
 
<chem>N2 (g) + 3 H2 (g) <=> 2 NH3 (g)</chem>
Utilizador anónimo